發布時間:2018-11-27 點擊數:2299
一、我公司WNSL型冷凝鍋爐設計理念
1天然氣燃燒過程
天然氣的主要成分是甲烷(CH4、H2),其燃燒化學方程式為:
2H2+O2=2H2O+熱量
CH4+2O2=CO2+2H2O+熱量
2天然氣熱值
天然氣的高位發熱值(HHV)是指標準狀態下(101.325kPa,20℃)1m3干氣體與空氣完全混合后燃燒,燃燒產物冷卻至初始溫度,燃燒后生成的水蒸氣冷凝至液體狀態時向環境釋放出的熱量。
天然氣的低位發熱值(LHV)和高位發熱值的定義類似,但燃燒后生成的水蒸氣仍保持氣體狀態,水蒸氣的汽化潛熱(每1kg水蒸氣冷凝的汽化潛熱為2453kJ)沒有被吸收。
傳統鍋爐為了避免低溫酸腐蝕,排煙溫度一般都在160℃以上,甚至高達200℃。以低位發熱值為計算依據。
3天然氣燃燒及產物
下表為典型天然氣成份及空氣量及煙氣中水蒸氣含量的計算結果。
因此α=1.2時理論上能夠獲得的單位體積燃料水蒸氣冷凝的大質量為:2.108kg/m3
一般的燃氣冷凝鍋爐可以將煙氣中30%-50%的水蒸氣冷凝下來。
4鍋爐效率
排煙處的焓值損失=干煙氣焓+排煙中水蒸氣的焓+冷凝水排放的焓-入爐空氣的焓-入爐空氣溫度下水蒸氣的焓
每凝結10%的水,鍋爐熱效率可提高約1.2%,如能進一步降低排煙溫度將凝結水的熱量加以利用,鍋爐以低位發熱值計算的效率可以超過
二、我公司WNSL型冷凝鍋爐的特點
我公司WNSL型冷凝鍋爐結構緊湊、熱效率高,技術性能良好,廣泛應用于工業、生產和民用生活采暖等。其主要特點如下:
1.我公司WNSL冷凝型鍋爐采用全濕背式結構,煙氣流程采用兩回程對稱布置。采用全濕背式結構,即回燃室浸于爐水中,使回燃室能被很好的冷卻,大大延長了回燃室的壽命;采用兩回程對稱布置,使鍋爐內的爐水傳熱均勻有效,保證了鍋爐內部良好的換熱。
2.鍋爐的波形爐膽是鍋爐內承受外壓的筒體爐膛,作為內燃式鍋殼鍋爐的燃料空間和輻射受熱面,其做成波紋狀可減少受熱膨脹后產生的熱應力;增加爐膽的剛度,提高爐膽承受外壓的能力;增加受熱面,使鍋爐結構更加緊湊。
3.鍋爐第二回程煙管為螺紋煙管,增加傳熱面積,通過強化傳熱提高了傳熱系數,節省了部分對流受熱面;螺紋在很大程度上緩解了熱膨脹帶來的應力影響;煙管與前后管板的連接采用焊接的方式以保證連接的堅固性。
4.我公司WNSL型冷凝鍋爐采用的鍋爐前管板、鍋爐后管板、煙室前管板、煙室后管板全部為扳邊管板,避免了異形膨脹帶來的應力問題。
5.WNSL型冷凝鍋爐在管板與筒體之間、煙室與后管板之間設置了一些拉撐裝置,這就加強了鍋爐受壓件的剛性,從而達到管板減薄的目的,以降低鍋爐的鋼耗。
6.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器布置于鍋爐頂部,結構緊湊,無占地面積。
7.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器采用逆流布置結構,換熱溫差大,傳熱性能好。
8.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器采用特殊ND鋼的材料,耐冷凝水腐蝕性好,大大提高了使用壽命。
9.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器采用合理的煙道結構,冷凝水易于排放收集處理。
10.我公司設計的WNSL型冷凝鍋爐,平臺扶梯采用螺栓固定,使平臺扶梯拆卸方便快捷,便于維護保養,且外形美觀精致。
11.我公司WNSL型冷凝鍋爐采用高性能自動電控系統,操作十分簡便,運行安全可靠。在控制方面鍋爐配有高低水位報警;爐水過高自動停泵保護;鍋爐水位過低自動停爐保護;爐膛熄火停爐保護;壓力過高停爐保護等。使用戶能夠在生產運行當中達到大的安全性。
三、冷凝式鍋爐節能效益分析
以WNSL6-1.25-YQ冷凝鍋爐為例
注:負荷率按70%,每天按8小時,一年按300天,天然氣按3.2元/NM 3計算。
鍋爐型號 | 傳統鍋爐 | 冷凝式鍋爐 | 節省燃料(Nm3/h) | 年節省燃料Nm3 | 年節省金額(萬元) | ||
效率(%) | 耗氣量(Nm3/h) | 效率(%) | 耗氣量(Nm3/h) | ||||
WNSL6-1.25- YQ | 90.5 | 446 | 100.7 | 401.5 | 31.15 | 74760 | 23.923 |